Дисперсно-упрочненные композиционные материалы

Наполнителями в них являются частицы тугоплавких веществ: оксиды, карбиды, нитриды. Обычно это Al₂O₃, SiO₂, BN, SiC.

Для матриц используют либо материалы с малой плотностью (алюминий, магний, титан и их сплавы), либо жаропрочные материалы (никель).

Получают дисперсно-упрочненные КМ прессованием и спеканием или введением наполнителя в жидкую матрицу перед разливкой.

В этом виде КМ матрица воспринимает основную нагрузку, а частицы наполнителя мешают движению дислокаций. Для них справедливо соотношение ~ , где R – расстояние между частицами наполнителя. Наилучшее сочетание механических свойств достигается при размере частиц 0,01–0,1 мкм и расстоянии между ними 0,05–0,5 мкм.

Примером является спеченная алюминиевая пудра (САП). Она имеет высокую жаропрочность и коррозионную стойкость. Состоит из алюминия и частиц Al₂O₃ в виде чешуек толщиной менее 1 мкм (рис. 117). Чем больше в этом материале доля Al₂O₃, тем выше прочность, твердость, жаропрочность, но ниже пластичность (рис. 118).

Преимуществом такого материала по сравнению с обычными сплавами алюминия являются очень мелкие зерна, равномерное распределение упрочняющих частиц, отсутствие линейных дефектов.

Изделия из САП: листы, фольга, профили, трубы. Получают детали для работы при 300–500 °С: лопатки компрессоров, лопасти турбин и вентиляторов.

Дата добавления: 2014-01-11